Technische Mechanik

Definition

Die Technische Mechanik ist eine Ingenieurwissenschaft, deren naturwissenschaftliche Grundlage die klassische Mechanik ist. Gegenstand der Technischen Mechanik sind

• die Gesetze der klassischen Mechanik, speziell die Mechanik fester Körper,
• spezifische und rationelle Methoden der Analyse technischer Systeme,
• mathematische Modelle physikaler Körper und ihr Zusammenhang mit den Verhaltensweisen realer Systeme,
• Kriterien zur Beurteilung der Funktionsweise realer Systeme, ihrer Sicherheit gegen Bruch und Verlust der Stabilität.

Teilgebiete

Die Einteilung der Technischen Mechanik ist nicht überall einheitlich. I. allg. können als Teilgebiete der Technischen Mechanik gelten:

• Statik starrer Körper,
• Elastizitätstheorie (Statik elastischer Körper),
• Festigkeitslehre,
• Dynamik (Mechanik bewegter Körper),
  • Kinematik
  • Kinetik
• Schwingungslehre,
• Stabilitätstheorie.

Die Thermodynamik und die Fluidmechanik bzw. Strömungslehre gelten trotz ihres eindeutig technischen Bezuges gewöhnlich nicht als Bestandteile der Technischen Mechanik.

Geschichte

Wichtige Entdeckungen und Entwicklungen der Technischen Mechanik gehen zurück auf:

• Archimedes (ca. 287 bis 212 v. Chr.): Hebelgesetze
• Galileo Galilei (1564 bis 1642): Fallgesetze ("Discorsi" 1638)
• Christiaan Huygens (1629 bis 1695) Stoßtheorie, Pendelbewegung
• Robert Hooke (1629 bis 1703): Hookesches Gesetz
• Isaac Newton (1643 bis 1727): Bewegungsgesetze, Gegenwirkungsprinzip, Gravitationsgesetz ("Principia": 1686), Stoßtheorie
• Leonhard Euler (1707 bis 1783): Impulssatz und Momentensatz (Drehimpulssatz), Balkenbiegung und Knicken
• Jean Baptiste le Rond d'Alembert (1717 bis 1783) D'Alembertsches Prinzip
• Joseph-Louis Lagrange (1736 bis 1813) Lagrangefunktion und Lagrangesche Bewegungsgleichungen
• Claude Louis Marie Henri Navier (1785 bis 1836) Elastizitätstheorie, Theorie der Balkenbiegung in der heutigen Form
• Augustin Louis Cauchy (1789 bis 1857) Elastizitätstheorie, Spannungsbegriff
• Luigi Federico Menabrea (1809 bis 1896) Prinzip vom Minimum der potentiellen Energie
• Karl Culmann (1821 bis 1881) Arbeiten zur Graphostatik (u.a. "Culmannsche Gerade")
• Gustav Robert Kirchhoff (1824 bis 1887) Plattentheorie
• August Ritter (1826 bis 1908) grafische Berechnungsmethoden (Rittersches Schnittverfahren)
• Antonio Luigi Gaudenzio Giuseppe Cremona (1830 bis 1903) Arbeiten zur Graphostatik (Cremonaplan)
• Christian Otto Mohr (1835 bis 1918) Arbeiten zur Graphostatik, Mohrscher Spannungskreis
• Carlo Alberto Castigliano (1847 bis 1884) Sätze von Castigliano
• Carl von Bach (1847 bis 1931) Begründer der Festigkeitslehre ("Lastfälle nach Bach")
• August Föppl (1854 bis 1924) Kreiseltheorie, Schwingungslehre
• Heinrich Rudolf Hertz (1857 bis 1894) Theorie der Härte (Hertzsche Pressung)
• Arnold Sommerfeld (1868 bis 1951) Maschinendynamik, Schwingungslehre
• Georg Hamel (1877 bis 1954) Axiomatischer Aufbau der klassischen Mechanik
• Richard Grammel (1889 bis 1964) Maschinendynamik, Schwingungslehre,Kreiseltheorie
• Kurt Magnus (1912 bis 2003) Kreiseltheorie
• John Argyris (1913 bis 2004) Mitbegründer der Finite-Elemente-Methode

Viele der genannten Personen haben auch auf anderen Gebiete große Verdienste erworben (z.B. in der Hydromechanik, Optik, Elektrotechnik, Relativitätstheorie und Quantenmechanik). Auf diese Leistungen wurde hier nicht eingegangen.